□文/陳 謙 馮藹敏 黃粲琪
廣州市城區河涌水系豐富,現狀及規劃河涌多達231 條,遍布整個中心城區。廣州市的城市中有獨特的“城中村”存在,它們大多沿河而建,人口高度集中,房屋建設缺乏規劃,市政排水管道短期內難以完善,“落雨大,水浸街”成為廣州獨特的城市景象。
20世紀90年代至今,廣州市防洪(潮)排澇工程經歷了提高設計標準、新建河堤及管道、增加排澇泵站的階段,近年逐漸轉換思路,提倡低沖擊開發、可持續發展,積極建設海綿城市。由于自然條件和歷史原因,廣州城區污水直排、混排河涌的現象十分普遍;為解決黑臭水體問題,管理部門沿河道兩側進行截污,造成出水口被封堵,加劇了內澇情況;因此,對廣州城區而言,海綿城市建設與河涌整治工程工作緊密聯系在一起。廣州市城區的海綿城市建設工程內容包括建筑與小區、道路與廣場、城市綠地、城市水系等;河涌整治工程內容包括房屋巷道工程(污染源收集)、合流制片區改造、截污工程、清淤疏浚等;兩者既有相通之處,又互相影響。
目前廣州市區截流式合流制管截流倍數為1,標準偏低;而廣州市雨量充沛,雨季降雨強度大,因此雨季截污能力不足,大量污水溢流到河涌;通過海綿城市建設,控制地面徑流,可以減少管道的負荷,提升截污效果。
廣州市區大部分地勢平坦,珠江兩岸大部分地面高程為6.5~9.0 m(廣州城建高程系統,下同),現狀排水管道底標高多為4.2~6.5 m,而珠江潮汐水位為4.3~7.0 m;截流式合流管無法防止潮水高位時河水通過拍門倒灌,從而影響污水系統正常運行。結合海綿城市建設,新建獨立的污水管道,原合流管改造為雨水管,將排水系統改造為雨污分流制,能用較少的投資解決截流式合流制的倒灌問題及河涌污染問題。
蕭崗村位于白云區新市街,為廣州市典型的“城中村”,新市涌自東向西流過,晴天時水量不大,但存在部分合流管排入河道或暗渠的情況。蕭崗村總面積約4 km2,商業比較發達,有大量商鋪和廠房出租,村內統計常住人口約9萬人;村民房屋約8 700棟,多為4~16層建筑。目前尚未實施截污納管工程,部分合流污水排到新市涌。見圖1。
根據村內現狀排水系統及街巷實施條件,劃分不同改造區域。根據區域排水系統特點、地勢地貌、巷道情況的分析,有針對性地進行污水治理改造。
對房屋立管進行改造,新建雨污分流立管接天面雨水斗,現狀合流立管改造為污水立管,使建筑排水系統實現雨污分流。
對埋地排水管道進行改造,新建污水管網收集現狀污水立管和化糞池污水,現狀合流排水管道改造為雨水管道,使埋地排水管道實現雨污分流。
該項目完工后,污水實現全收集、全處理;削減雨季8~15 mm 溢流污染或主要污染物削減率達到70%~85%。

圖1 蕭崗村平面
蕭崗村范圍內的建筑排水體制均為合流制。建筑立管從天面雨水斗排到地下排水管過程中,與廚廁排水管及陽臺排水管連接。有部分立管直接排入埋地合流排水管道和排水溝渠,也有部分立管排入化糞池后再排入埋地合流排水管道和排水溝渠。
蕭崗村內現狀排水管渠為合流排水系統,生活污水及屋面雨水排入合流立管后,排到街道下的合流管渠,匯集至村內主要道路下的合流排水管道,就近排往河涌;雨水排放方式基本為分散自流排放,未建獨立的市政雨水管渠,多數為村內自建的雨污合流道路邊溝或暗渠,就近排入河涌水體。見圖2。


圖2 蕭崗村排水現狀
河涌兩岸存在違章建筑,管道工程難以實施。由于“城中村”規劃管理滯后,近年來在新市涌河道兩側建設了連排房屋,占用了河道空間;而且房屋間距很密,緊靠河邊,導致無法布置排水管道。
幾年前,為了解決臨時排水問題,在河道兩岸安裝了涌邊掛管,將收集的污水接到布置在河涌下的涌底合流管[1~2]。見圖3和圖4。

圖3 現狀涌底合流管

圖4 現狀涌邊掛管
涌邊掛管與涌底合流管并非徹底解決問題的方案,而且造成了河底被抬高,導致降雨時合流管溢流的問題出現。
蕭崗村周邊有的現狀市政污水管存在嚴重淤積情況,導致過水能力下降。市政污水管道存在錯接、混接的情況,需要全面清查整治。部分河涌及支流存在截污尚未完成的情況,需要全面完善,保證達到整治效果。
針對以上問題,本工程提出了“截污納管、拆違改造、清淤整治”的工作思路以及幾項重要的工程措施。
對建筑污水立管在首層地面進行截斷,接入新建污水管。見圖5。

圖5 改造立管
該方案充分利用原有管道新建一套建筑雨污分流系統,管道全埋設在地下后接出巷道,避免因碰撞導致管道損壞等情況,減少占用房屋外立面,對村民影響較小;需要注意的是,接駁時需考慮首層接入點預留足夠的距離,避免污水通過首層返水。
封堵化糞池原有出水口并另建出水管,接入新建污水管。對不同巷道寬度(狹窄/寬敞)、化糞池情況(規則/不規則),接戶管道設置采用四種形式。見圖6。


圖6 四種方式接戶管
根據排水管線摸查,除新建小區及商戶外,村內排水基本為合流系統,生活污水與天面、路面雨水混合后排入下水道。部分沒有設置排水管渠的巷道和市政道路,雨水和污水通過明溝排入周邊河涌。生活污水進行全收集處理后,部分管道截斷,天面及路面雨水無法排出,可能導致產生內澇。本工程進行合流系統改造,新建一套雨水系統收集這部分雨水,排入雨水管或河涌[3]。
經現場調查及研究論證,現狀涌邊房屋存在違章建設情況,建筑首層應向河岸(藍線)外側退后6 m。此處房屋均為5層以下、鋼筋混凝土框架結構,采取保護措施后,具備進行部分拆除改造的條件。將房屋首層改造為騎樓形式,退讓空間內可以埋設化糞池及污水出戶管。改造完成后,可以拆除涌邊掛管,有利于河道排洪。見圖7和圖8。

圖7 改造前涌邊掛管平面

圖8 改造后污水管平面
在機場路附近,新市涌南北兩岸新建DN800~1 200 mm污水管。考慮到避讓其他現狀管道,減少對現狀房屋的影響,采用頂管方案。涌北新建污水管,起點在連元橋附近,連接涌北大街DN1 000 mm現狀污水管,采用頂管方式穿過現狀的機場路;涌南新建污水管連接涌南大街DN1 000 mm現狀污水管,下穿機場路及現狀河涌。為避讓機場路現狀4 m×2 m暗渠以及DN1 800 mm自來水管,新建污水管最低點管底標高為2.80 m,低于接駁點(現狀DN1 200 mm污水管檢查井)標高5.04 m,為此新建一個一體化泵井,將污水提升后排現狀污水井;完工后即可廢除原涌底污水管,解決了涌底合流管在暴雨時發生溢流的問題。
對新市涌及支流和棠景沙涌至泵站的污水管、機場路現狀污水管進行全面清淤、檢測、修復。
工程完工后,建立了雨水系統排水口的臺賬,晴天時檢查雨水管道沒有污水排入。污水收集率≮90%;削減雨季8~15 mm 溢流污染或主要污染物削減率達到70%~85%。水質檢測顯示氨氮含量不超過3 mg/L,總磷含量不超過0.5 mg/L,水體消除黑臭現象。見表1和圖9-圖10。

表1 改造前后新市涌水質情況對比

圖9 改造前

圖10 改造后
通過排水系統改造,截污納管、雨污分流,完成了河涌消除黑臭的目標,對消除內澇也有很大幫助。對于河涌整治工程以及城中村污水治理,全面的現狀摸查是前提條件;采用改造建筑立管、道路管道、排口截污等工程措施是正確的思路。涌邊掛管與涌底埋管只適用于空間有限的臨時措施,可能導致阻礙排洪和污水溢流的問題,采用頂管工程并清拆違章建筑的措施是更加妥善的解決方案。
廣州是南方城市,城中村較多,地理環境兼具河涌密集、雨量豐富的特點,結合實際情況,因地制宜開展河涌整治與海綿城市建設,有效改善水環境,減少內澇。本工程的實踐與經驗對珠三角其他城市具有參考意義。